不同土地利用方式下土壤氮循环关键过程的差异及其驱动因素

　　

摘要： 为探究不同土地利用方式下土壤微生物氮循环功能基因的响应特征及驱动因子,以黄河冲积平原5种典型土地利用方式(柽柳林、白蜡林、草地、湿地和农田)为对象,采用宏基因组学方法测定土壤氮循环6个关键过程的22个功能基因相对丰度及土壤理化性质。结果表明: 不同土地利用方式土壤氮循环功能基因相对丰度差异显著。湿地土壤的固氮(1.28×10^-5)、硝化(4.91×10^-4)和反硝化(7.03×10^-4)基因相对丰度最高,而同化硝酸盐还原基因相对丰度(1.84×10^-4)最低;农田的同化硝酸盐还原基因相对丰度(3.31×10^-4)最高;草地氨化基因相对丰度(2.35×10^-4)显著高于其他类型;柽柳林的硝化(2.77×10^-4)与反硝化基因(5.25×10^-4)相对丰度最低。冗余分析表明,土壤总氮、有机碳、全钾和电导率是驱动氮循环功能基因丰度变化的主要环境因子。土地利用方式通过改变土壤养分状况调控微生物氮循环功能基因丰度,进而影响土壤氮循环过程。